基于CMM的线轮廓度误差测量与评定技术.pdf

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1、第1O期组合机床与自动化加工技术N0．1O2011年10月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueOct．2011文章编号：1001—2265(2011)10—0075—03基于CMM的线轮廓度误差测量与评定技术木路坦，高雷，安涛，桂贵生(1．合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009；2．马钢股份有限公司车轮轮毂公司，安徽马鞍山243021)摘要：针对动车轮踏面线轮廓度误差检测，研究使用三坐标测量机检测平面线轮廓度误差的方法。以踏面轮

2、廓CAD图形节点数据描述理论轮廓，以实际踏面轮廓探测点数据描述被测轮廓，应用最小二乘法和条件约束优化方法计算和评定线轮廓度误差。该方法的优点是分离和消除被测轮廓与理论轮廓间的位置误差对轮廓度误差评定结果的影响。关键词：线轮廓度误差；最小二乘法；三坐标测量机中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AMeasurementandEvaluationTechnologyofPlaneProfileErrorBasedCMMLUTan，GAOLei，ANTao，GUIGui．sheng(1．Schoolof

3、MachineryandAutomobileEngineering，Hefeiuniversityoftechnology，Hefei230009，Chi—na：2．WheelandTypePlantofMaanshanIron&SteelCo．Ltd．，MaanshanAnhui243021，China)Abstract：Aimingtothemeasuringofprofileofalineerrorrofhighspeedwheeltread，workovertheprofileofalinee

4、rrormeasuringmethodbyCMM．FortheCADfigurenodedataofprofileoftreadlinebeingprofileinflameofreference，forthemeasuringnodedataofprofileoftreadlinebeingmeasuringprofile，usingeastsquaremethodandconditionaloptimizativemethodtoevaluateprofileofalineerror．Theexc

5、ellenceofthismethodistoapartandremovepositionerrorbetweenprofileinframeofreferenceandmeasuringprofiletomaketheresultbeingmoreexactitude．Keywords：profileofalineerror；leastsquaremethod；CMM(CoordinateMeasuringMachine)域法评定原则，线轮廓度误差是指包容被测轮廓的理0引言论轮廓等距线的最小间距。线

6、轮廓度公差用于控制平动车轮踏面轮廓由多段直线段和圆弧段组成，面曲线或曲面截面轮廓的形状误差，公差带是包络一难以用一个数学表达式描述，其测量基准不可能与系列直径为公差值t的圆的两包络曲线之间的区域，设计基准重合，因而在计算机上按等误差法将轮廓诸圆圆心应位于理论轮廓曲线上，如图1所示。CAD图形离散为有限个节点，将所得节点数据作为理论轮廓；在三坐标测量机上测得的有限个节点数据作为被测轮廓。由于两组节点数据是不同坐标系中的数据，求实际轮廓与理论轮廓的偏差需要调整测量坐标系位置，使实际轮廓与理论轮廓偏差符合最

7、小条件原则。由于最小条件原则实现困难，故采用最小二乘法和条件约束优化方法调整被测轮廓的位置，将位置误差从轮廓误差中分离出去。图1线轮廓度公差示意图1线轮廓度误差定义线轮廓度误差是实际轮廓对理论轮廓的实际变根据GB／T1l82——2008的定义，线轮廓度是限动量，在量值上等于理论轮廓两侧的实际轮廓与理制实际曲线对理论曲线变动量的一项指标。按最小区论轮廓的距离之和。收稿日期：2011一O3一O3}基金项目：国家863高技术研究发展计划重点课题(2008AA030703)作者简介：路坦(1988一)，男，安

8、徽巢湖人，合肥工业大学机械与汽车工程学院硕士，研究方向为先进制造及特种加工，(E—mail)r375576658@qq．corn。·76·组合机床与自动化加工技术第l0期(续表)2平面线轮廓数字化(10xJz

9、￡2．1理论轮廓一21．062670—437321740．000000—2O957457—437l3028—0000293～21．754729—44．29l8620．000000—21．595691—44．237528—0000293如图2所示，理